UNIOESTE – UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ

UNIOESTE – UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ
CAMPUS DE MARECHAL CÂNDIDO RONDON
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA
NÍVEL MESTRADO
PRODUTIVIDADE DA SOJA EM FUNÇÃO DA APLICAÇÃO DE
FERTILIZANTES COMERCIAIS FORMULADOS COM DIFERENTES FONTES
DE ZINCO E FITODISPONIBILIDADE DOS METAIS PESADOS TÓXICOS
CÁDMIO, CHUMBO E CROMO
IVAIR ANDRÉ NAVA
MARECHAL CÂNDIDO RONDON
PARANÁ – BRASIL
DEZEMBRO/2008
IVAIR ANDRÉ NAVA
PRODUTIVIDADE DA SOJA EM FUNÇÃO DA APLICAÇÃO DE
FERTILIZANTES COMERCIAIS FORMULADOS COM DIFERENTES FONTES
DE ZINCO E FITODISPONIBILIDADE DOS METAIS PESADOS TÓXICOS
CÁDMIO, CHUMBO E CROMO
Dissertação apresentada à Universidade
Estadual do Oeste do Paraná, como
parte das exigências do programa de
Pós-Graduação em Agronomia – Nível
Mestrado, para obtenção do título de
Mestre.
ORIENTADOR: PROF. Dr AFFONSO
CELSO GONÇALVES JUNIOR
MARECHAL CÂNDIDO RONDON
DEZEMBRO/2008
DEDICATÓRIA
Em especial aos meus pais, Isaias Nava e Terezinha Leonilda Nava, que
além da vida, me deram sempre coragem para a luta, alento para o estudo e
esperança para o futuro.
Aos meus irmãos, Frei Ivan Luís Nava e Idian Martinho Nava, que sempre
prestaram ajuda quando precisei, pela amizade, força e incentivo que muito
contribuíram para minha formação profissional.
i
AGRADECIMENTOS
A Deus.
Em especial ao professor e orientador Dr. Dr Affonso Celso Gonçalves
Junior, pela amizade, incentivo, ensinamentos e orientação na condução deste
trabalho.
Ao Tec. Agr. Valdir Luiz Guerini, pela ajuda que ofereceram para a
implantação e condução do experimento.
Aos colegas com os quais realizei trabalhos em equipe durante o curso.
Aos demais professores do curso de Mestrado em Agronomia, pelos
ensinamentos recebidos.
Aos amigos Leonardo Strey, Daniel Schwantes e Herbert Nacke pela
ajuda prestada nas análises de dados do trabalho.
A todos que participaram de forma direta ou indireta na execução deste
trabalho.
ii
S U M Á R IO
DEDICATÓRIA.....................................................................................................................i
AGRADECIMENTOS .........................................................................................................ii
SUMÁRIO. ..........................................................................................................................iii
LISTA DE FIGURAS .........................................................................................................iv
LISTA DE QUADROS........................................................................................................v
LISTA DE TABELAS ........................................................................................................vi
LISTA DE SIGLAS, ABREVIATURAS E SÍMBOLOS ...............................................vii
RESUMO.............................................................................................................................ix
ABSTRACT ........................................................................................................................xi
1
2
3
4
5
6
7
INTRODUÇÃO...........................................................................................................1
REVISÃO DE LITERATURA...................................................................................2
2.1 A IMPORTÂNCIA DA CULTURA DA SOJA ....................................................2
2.2 A IMPORTÂNCIA DO ZINCO NA CULTURA DA SOJA................................4
2.3 MICRONUTRIENTES NA AGRICULTURA E SEUS PRODUTOS
COMERCIAIS ..................................................................................................................6
2.4 METAIS PESADOS TÓXICOS EM INSUMOS AGRÍCOLAS .......................8
2.5 ASPECTOS IMPORTANTES E OS EFEITOS DOS METAIS PESADOS
TÓXICOS .......................................................................................................................14
2.5.1 Cádmio (Cd).................................................................................................15
2.5.2 Chumbo (Pb)................................................................................................15
2.5.3 Cromo (Cr) ...................................................................................................16
2.6 METAIS PESADOS TÓXICOS E AS PLANTAS...........................................17
OBJETIVOS .............................................................................................................18
3.1 OBJETIVO GERAL ............................................................................................18
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................18
MATERIAL E MÉTODOS ......................................................................................19
4.1 CARACTERIZAÇÃO DO LOCAL DE CONDUÇÃO DO EXPERIMENTO 19
4.2 COLETA E ANÁLISE DAS AMOSTRAS DE SOLO .....................................20
4.3 ANÁLISE QUÍMICA DOS FERTILIZANTES ..................................................20
4.4 DELINEAMENTO EXPERIMENTAL ...............................................................21
4.5 TRATAMENTOS.................................................................................................22
4.6 INSTALAÇÃO E CONDUÇÃO DO EXPERIMENTO ....................................23
4.7 COLETA E ANÁLISE DE TECIDO VEGETAL...............................................24
4.8 COLHEITA DO EXPERIMENTO .....................................................................25
4.9 ANÁLISE DE AMOSTRAS DE SOLO PÓS-COLHEITA ..............................26
4.10
ANÁLISE ESTATÍSTICA E TRATAMENTO DOS DADOS......................26
RESULTADOS E DISCUSSÃO............................................................................27
5.1 TECIDO VEGETAL ............................................................................................27
5.2 COMPONENTES DE PRODUÇÃO E PRODUTIVIDADE...........................30
5.3 SOLO....................................................................................................................33
CONCLUSÃO ..........................................................................................................36
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS....................................................................37
iii
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Ilustração do delineamento experimental e distribuição das parcelas ... 22
iv
LISTA DE QUADROS
Quadro 1. Produção mundial de 2006 à 2008 em milhões de toneladas................ 4
Quadro 2. Concentrações normais e críticas para alguns metais pesados
em plantas. ............................................................................................ 29
Quadro 3. Teores máximos a serem atingidos no solo.......................................... 34
v
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Análise granulométrica do solo. ............................................................. 19
Tabela 2. Médias de precipitações pluviais (mm), temperaturas máxima
(MAX) e mínima (MIN), em ºC e umidade relativa (UR) durante a
realização do experimento, no período de novembro/2007 a
fevereiro/2008 (IAPAR, Palotina – PR). ................................................ 19
Tabela 3. Características químicas do solo no início do experimento................... 20
Tabela 4. Valores médios dos metais pesados no solo......................................... 20
Tabela 5. Valores médios de metais pesados tóxicos nos fertilizantes................. 21
Tabela 6. Análise de variância para os teores de P, K, Ca, Mg, Zn, Cd, Pb e
Cr, no tecido foliar da soja..................................................................... 27
Tabela 7. Valores médios dos teores de P, K, Ca, Mg, Zn, Cd, Pb e Cr, no
tecido foliar da soja, em função da dose de fertilizante. ....................... 28
Tabela 8. Análise de variância para os componentes da produção e da
produtividade da soja. ........................................................................... 30
Tabela 9. Valores médios dos componentes da produção e da
produtividade da soja, em função da dose de fertilizante..................... 31
Tabela 10. Valores médios dos componentes da produção e da
produtividade da soja, em função das diferentes fontes de
fertilizantes. ........................................................................................... 32
Tabela 11. Análise de variância para os teores de P, K, Ca, Mg, Zn, Pb, Cd
e Cr, no solo. ......................................................................................... 33
Tabela 12. Valores médios dos teores de P, K, Ca, Mg, Zn, Cd, Pb e Cr, no
solo, em função da dose de fertilizante................................................. 34
Tabela 13. Desdobramento da interação fontes versus dose de aplicação
de fertilizantes sobre a análise de solo para o elemento Zn. ............... 35
vi
LISTA DE SIGLAS, ABREVIATURAS E SÍMBOLOS
% – Porcentagem
‘ – minutos
‘‘ – segundos
µg – Micrograma
Al – Alumínio
ANAVA – Análise de variância
As – Arsênio
Ca – Cálcio
Cd – Cádmio
Cfa – Clima temperado úmido com Verão quente
cm - Centímetros
cmolc dm-3 – Centimol de carga por decímetro cúbico
Co – Cobalto
Cr – Cromo
CTC – Capacidade de troca catiônica
Cu – Cobre
DAE – Dias após emergência
DBC – Delineamento em blocos ao acaso
etc – Etcetera
Fe – Ferro
FTE – Fritted Trace Elements
FTE – Fritted Trace Elements
g dm-3 – Gramas por decímetro cúbico
g ha-1 – Gramas por hectare
g kg-1 – Gramas por quilograma
g-1 – gramas
h - horas
Hg – Mercúrio
K – Potássio
kg – Quilograma
kg ha-1 – Quilograma por hectare
vii
L – Litros
m – Metros
m2 – Metro quadrado
Mg – Magnésio
mg dm-3 – Miligramas por decímetro cúbico
mg kg-1 Miligramas por kilograma
ml/kg – mililitros por quilograma
Mn – Manganês
Mo – Molibdênio
N – Nitrogênio
Ni – Níquel
º – Graus
º C – Graus Celsius
P – Fósforo
PART. – Participação
Pb – Chumbo
pH – Potencial hidrogeniônico
PR – Paraná
Se – Selênio
sp – Espécies
V – Vanádio
Zn – Zinco
viii
RESUMO
A agricultura brasileira, referente a cultura da soja (Glycine max L.), passa
por uma fase em que a busca da produtividade máxima é de importância
fundamental. Para que o agricultor aumente a eficácia nesta atividade, uma das
ferramentas encontradas é a adubação básica (N,P,K) somada a adubação com
micronutrientes em suas lavouras. As principais funções do Zn para as plantas,
estão ligadas à fotossíntese, respiração, síntese de proteínas e permeabilidade da
membrana vegetal. Atualmente existem indústrias de fertilizantes, que estão
envolvidas
em
operações
que
comprometem
o
meio
ambiente
e
a
sustentabilidade, sendo a utilização de matéria-prima contendo metais pesados
tóxicos como Cd, Pb e Cr na fabricação de insumos e fertilizantes, prática que é
alvo de investigaçôes do MP-SP. O acúmulo de metais pesados tóxicos em solos
agrícolas é um aspecto de grande preocupação. Objetivou-se com o presente
trabalho avaliar a produtividade e componentes da produção de soja, com a
aplicação de fertilizantes formulados com diferentes fontes de Zn e a
fitodisponibilidade de metais pesados tóxicos Cd, Pb, e Cr para esta cultura. O
delineamento experimental utilizado foi na forma de blocos ao acaso (DBC) em
esquema fatorial [(5x2)+1], com três repetições. Os tratamentos foram
constituídos de cinco fontes de fertilizantes, duas doses de adubação e uma
testemunha. O fertilizante possui a fórmula de NPK (2-20-18) com 0,3% de Zn na
forma de grânulos, aplicados na base. Foram utilizadas cinco fontes de
fertilizante: NPK formulado + fonte de Zn da marca A; NPK formulado + fonte de
Zn da marca B; NPK formulado + fonte de Zn da marca C; NPK formulado + fonte
de Zn da marca D; NPK formulado sem Zn na mistura. Serão consideradas as
seguintes doses de adubação: uma vez a recomendação de adubação (NPK+Zn)
para a cultura da soja e o dobro da recomendação de adubação. A testemunha se
caracteriza por não conter fertilizante de base. Foram determinados os metais
pesados tóxicos (Cd, Pb e Cr) e os nutrientes (P, K, Ca, Mg e Zn) na estrutura
vegetal da soja e avaliação dos componentes da produção e da produtividade, em
cada parcela útil (2,7 m2) em kg ha-1. Após a colheita, dentro de cada parcela útil,
foram
coletadas
amostras
de
solos
para
determinação
de
macro
e
micronutrientes. Todos os dados obtidos experimentalmente foram submetidos a
ix
análise de variância e as médias comparadas pelo teste Tukey a 5% de
probabilidade. Pelas condições de campo, em que foi realizado o referido
experimento e com base nos resultados obtidos, podem-se chegar às seguintes
conclusões: A aplicação do dobro da dose recomendada proporcionou elevação
da média dos componentes da produção e produtividade bem como dos teores de
P, K, Zn e Cr no solo. A aplicação da dose recomendada proporcionou elevação
das médias, em relação à utilização do dobro da dose recomendada, para os
teores foliares de Ca, Zn, Pb, Cr e os teores de Mg, Cd e Pb no solo.
Palavras-chave:
metal
pesado,
nutrição
de
plantas,
toxicidade,
micronutriente.
x
ABSTRACT
The Brazilian agriculture, covering the cultivation of soybeans (Glycine
max L.), is going through a phase in which the pursuit of maximum productivity is
of fundamental importance. For the farmer to increase effectiveness in this activity,
one of the tools found is the basic fertilizer (N, P, K) together with the micronutrient
fertilizer on their crops. The main functions of the Zn to plants are linked to
photosynthesis, respiration, synthesis of proteins and permeability of the
membrane plant. Currently there are industries fertilizers, which are involved in
operations that endanger the environment and sustainability, and the use of raw
materials containing toxic heavy metals such as Cd, Pb and Cr in the manufacture
of fertilizers and inputs, a practice that is the target of investigations MP-SP. The
accumulation of toxic heavy metals in soils is an issue of great concern. The
objective of this work is to evaluate the productivity and yield components of
soybeans, with the application of fertilizers formulated with different sources of Zn
and phytoavailability poisonous heavy metals Cd, Pb and Cr for this culture. The
experimental design was in the form of randomized (BDC) in factorial [(5x2) + 1],
with three replicates. The treatments consisted of five sources of fertilizer, two
doses of fertilizer and a witness. The fertilizer has the formula of NPK (2-20-18)
with 0.3% of Zn in the form of granules, applied at the base. We used five sources
of fertilizer: NPK made source of Zn + Brand A; made NPK + Zn source of the
mark B; made NPK + Zn source of the mark C; made NPK + Zn source of the
mark D; NPK made without Zn in the mixture. Will be considered following doses
of fertilizer: once the recommendation of fertilizer (NPK + Zn) for the soybean crop
and twice the recommendation of fertilization. The witness is characterized by not
contain the basic fertilizer. There were certain toxic heavy metals (Cd, Pb and Cr)
and nutrients (P, K, Ca, Mg and Zn) in the structure of the soybean plant and
evaluation of the components of output and productivity in each plot useful (2.7
m2) in kg ha-1. After harvest, within each parcel useful, soil samples were collected
for determination of macro-and micronutrients. All data obtained experimentally
were subjected to analysis of variance and the averages compared by Tukey test
at 5% probability. For the field conditions, where the experiment was conducted
and based on the results obtained, the following conclusions were reached: The
xi
application of twice the recommended dose provided the average elevation of the
components of output and productivity as well as the levels of P, K, Zn and Cr in
soil. The implementation of the recommended dose provided elevation of means,
in relation to the use of twice the recommended dose for the foliar levels of Ca, Zn,
Pb, Cr and the levels of Mg, Cd and Pb in soil.
Key words: heavy metal, plant nutrition, toxicity, micronutrient.
xii
1 INTRODUÇÃO
A agricultura brasileira, principalmente referente às grandes culturas como
a soja (Glycine max L.), passa por uma fase em que a busca da produtividade
máxima é de importância fundamental. Para que o homem do campo possa
aumentar a eficácia nesta atividade, em decorrência da maior exigência pela
competitividade da globalização da economia, uma das ferramentas encontradas
pelos agricultores é o uso de micronutriente em suas lavouras.
Entre os vários fatores de produção, cada vez mais ocupa um lugar de
destaque, a necessidade do uso de uma adubação equilibrada, que deve incluir
não apenas os macronutrientes primários e secundários, mas também os
micronutrientes, os quais ainda não são considerados na rotina das adubações
pela maioria dos agricultores. Atualmente com o avanço das indústrias de
fertilizantes, esses micronutrientes são adicionados diretamente nas formulações
de fertilizantes de base, nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K), encontrados no
mercado de insumos agrícolas nacionais e importados.
A absorção de nutrientes pela cultura da soja é influenciada por diversos
fatores, dentre eles, as condições climáticas como chuva e temperatura, as
diferenças genéticas entre as variedades, o teor de nutrientes no solo e os
diversos tratos culturais. A essencialidade do zinco (Zn) para as plantas, por
exemplo, foi cientificamente estabelecida a mais de 70 anos, suas principais
funções estão relacionadas com a fotossíntese, respiração, síntese de proteínas e
com a permeabilidade da membrana vegetal.
Diversos pesquisadores, estão divulgando, em seus trabalhos científicos,
fatos que geram críticas severas às indústrias de fertilizantes, no sentido de
estarem envolvidas em operações que comprometem o meio ambiente, onde o
principal fato é a utilização de matéria-prima contendo metais pesados tóxicos
como cádmio (Cd), chumbo (Pb) e o cromo (Cr) na fabricação de fertilizantes.
No mundo do agronegócio, que precisa ser altamente competitivo,
conceitos como rastreabilidade, meio ambiente e avaliação de riscos, são pontos
de partida fundamentais para quem quer se estabelecer e crescer.
1
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 A IMPORTÂNCIA DA CULTURA DA SOJA
Dentre as principais oleaginosas cultivadas no mundo, a soja participa
com pouco mais de 50% da produção total. Entre suas principais utilidades está o
suprimento da demanda mundial de óleos vegetais e a produção de ração para a
alimentação de bovinos, suínos e aves (OLIC, 2007).
A soja chegou ao Brasil via Estados Unidos, em 1882. A revolução
socioeconômica e tecnológica protagonizada pela soja no Brasil Moderno pode
ser comparada ao fenômeno ocorrido com a cana de açúcar, no Brasil Colônia e
com o café, no Brasil Império/República, que em épocas diferentes, comandou o
comércio exterior do país. A soja responde por uma receita cambial direta para o
Brasil de mais de sete bilhões de dólares anuais (superior a 11% do total das
receitas cambias brasileiras) e cinco vezes esse valor, se considerados os
benefícios que gera ao longo da sua extensa cadeia produtiva (EMBRAPA SOJA,
2003).
Impulsionada pela expansão da demanda, principalmente internacional, a
lavoura da soja começou a se expandir mais vigorosamente no Brasil apenas na
segunda metade dos anos 70. Essa expansão atingiu principalmente os estados
do Sul do país em regiões de ocupação agrícola antiga; onde a soja passou a
ocupar áreas antes exploradas com outras lavouras, ou áreas de pastagem. A
soja começou a ser cultivada no estado do Rio Grande do Sul, como uma opção
de rotação com o trigo. Depois de assentada nesse estado, expandiu-se para os
Estados de Santa Catarina, Paraná e São Paulo (MÜELLER, 2002).
Ocorreu uma forte expansão da soja na região do Cerrado, com efeito,
em comparação com os dados de 1980. Os dados de 1990 revelaram
considerável intensificação da produção dessa região; em 1990 Mato Grosso já
era o terceiro produtor do país, com cerca de 1,6 milhões de ha plantados, a soja
já era significativa em uma parcela importante do Centro-Leste e do Centro-Oeste
do Estado (MÜELLER, 2002).
2
O Brasil caminha para novos rumos na utilização da soja. A necessidade
de reduzir a dependência do petróleo, aliada às exigências do Tratado de Kyoto,
vem motivando o governo e agentes privados a se unirem no Projeto Biodiesel;
um exemplo disso é a Lei Federal número 11.097/2005, que estabelece a
regulamentação sobre o uso do biodiesel, que será aplicada em três fases: de
2005 a dezembro de 2007, o combustível vegetal será adotado na proporção de
2% ao óleo diesel; em 2008 passa a ser obrigatório e a partir de 2013 o
percentual de adição saltará para 5%. Este projeto pode levar o país à liderança
mundial em produção de biodiesel num prazo de 10 anos (MELLO, 2007).
A produção de grãos de soja, no Estado do Paraná, passou de oito mil
toneladas na média dos anos 1960 e 1961; para 150 mil na média dos anos 60;
para 3,5 milhões na média dos anos 70; para 4,15 milhões na média dos anos 80
e para 6,5 milhões de toneladas na média dos anos 90. Na safra 2002/2003 foram
colhidas 10,7 milhões de toneladas, consolidando o Paraná na segunda posição
entre os Estados produtores, atrás apenas, do Mato Grosso (EMBRAPA SOJA,
2003).
A soja é utilizada para a produção do óleo comestível mais vendido no
mundo, além de render outros produtos, como leite e pastas. (AGENCIA BRASIL,
2006).
Estima-se que crescerá o consumo e conseqüentemente a demanda por
soja no mundo, pois a população humana continuará aumentando de forma
exponencial. Outra situação importante da soja é referente aos estudos sobre
características nutricionais da leguminosa, isso têm promovido a sua incorporação
à dieta alimentar da população brasileira (EMBRAPA SOJA, 2006).
Avanços na tecnologia e no desenvolvimento da soja no Brasil, em
relação a variedades de soja adaptadas a diferentes ecossistemas do país,
principalmente pela Empresa Brasileira de Pesquisa e Agropecuária (EMBRAPA)
e empresas de sementes do setor privado, permitiu um aumento continuado do
rendimento da lavoura dessa leguminosa. Por exemplo, no ano de 2002,
constatou-se que o rendimento da soja no Rio Grande do Sul passou de 1.438 kg
ha-1 em 1980, para 2.000 kg ha-1 na safra de 2000/2001. No Paraná, o rendimento
médio passou de 2.240 kg ha-1 para 2.740 kg ha-1 no mesmo período (MÜELLER,
2002).
3
O quinto levantamento de safra que a CONAB (Companhia Nacional de
Abastecimento) divulgou, informa que o Brasil teve uma área plantada de 20.895
ha com uma produtividade de 2.802 kg ha-1 e uma produção total de 58.492
toneladas. Para a próxima safra existe uma previsão de produção em torno de
59.502 toneladas em uma área de 21.219 ha (CONAB, 2008).
Confira abaixo o quadro de produção mundial de soja em milhões de
toneladas, segundo o Departamento de Agricultura dos Estado Unidos (USDA).
Quadro 1- Produção mundial de 2006 à 2008 em milhões de toneladas.
EUA
ARGENTINA
BRASIL
CHINA
PARAGUAI
EM.EUROP
JAPAO
OUTROS
TOTAL
PART.PAÍS
35,1%
19,9%
26,6%
6,6%
2,9%
0,4%
0,1%
8,4%
100%
06/07
86,77
48,80
59,00
15,20
3,60
1,23
0,23
21,73
236,56
07/08
70,36
47,00
61,00
13,50
7,00
0,72
0,23
18,99
218,80
08/09
84,50
48,00
64,00
16,00
7,00
0,77
0,23
20,17
240,67
Fonte: GRANOPAR, 2008.
2.2 A IMPORTÂNCIA DO ZINCO NA CULTURA DA SOJA
O manejo da cultura agrícola tem-se tornado um dos principais fatores de
produtividade de grãos nos sistemas tecnificados, em que é comum o
desbalanceamento nutricional no solo, principalmente dos micronutrientes. Este
fator vem aumentando o interesse por maiores estudos sobre doses e fontes, uma
vez que os micronutrientes são muito importantes à manutenção dos sistemas
auto-sustentáveis. Devido ao uso intensivo do solo e à utilização de variedades
produtivas melhoradas e mais exigentes em relação à nutrição, há necessidade
de um melhor acompanhamento dos níveis de micronutrientes nas áreas
agricultáveis em relação ao manejo empregado, mesmo nos casos de pequenas
quantidades (OLIVEIRA, 2001).
Os pesquisadores Martens & Westermann (1991), relatam que o Zn
exerce funções importantes no metabolismo de carboidratos, proteínas e auxinas,
assim, verificaram que a exportação dos micronutrientes do solo para os grãos
4
constitui um dos principais meios de esgotamento do solo. A correção da
fertilidade e o manejo adequado do solo têm sido os meios usados para manter a
produção de grãos (OLIVEIRA, 2001; GONÇALVES Jr., 2002).
Segundo Lopes (1999), o Zn tem maior disponibilidade na faixa de pH 5,0
e 6,5 para solos médios ou argilosos. Alguns solos quando recebem doses de
corretivos para elevar o pH acima de 6,0 podem desenvolver sérias deficiências
de Zn, principalmente se forem arenosos. Deficiências podem ocorrer quando se
usam altas doses de fertilizantes fosfatados. Várias culturas comerciais já
mostraram os efeitos da interação Zn/P. A interação complica-se ainda mais pelo
efeito de valores de pH próximo a neutralidade. Grandes quantidades de Zn
podem ser fixadas pela fração orgânica do solo induzindo a deficiências. Esse
micronutriente pode ser também, temporariamente imobilizado nos corpos dos
micronutrientes do solo especialmente quando da aplicação de esterco.
Baixas temperaturas associadas à alta umidade do solo podem fazer com
que as deficiências de Zn sejam mais pronunciadas. Isso tende a se pronunciar
nos estádios iniciais de crescimento de plantas e geralmente os sintomas
desaparecem mais tarde. O Zn é altamente adsorvido pelos colóides do solo, o
que ajuda a diminuir as perdas por lixiviação, aumentando o efeito residual.
Entretanto, solos arenosos, com baixa capacidade de troca catiônica (CTC) e
sujeitos a chuva com alta precipitação pluviométrica, podem apresentar
problemas de deficiência (GUILHERME, 1999).
As eficiências das fontes de Zn dependem de uma série de fatores
ligados às características do solo e da planta e suas interações. Entretanto, sob
condições de chuvas torrenciais, solos de textura arenosa e baixa capacidade de
troca catiônica (CTC), as fontes não solúveis em água, tais como: óxidos
inorgânicos, silicatos, Fritted Trace Elements (FTE), etc; podem ser mais
eficientes, principalmente quando utilizadas na forma de pó. A aplicação
preventiva de micronutrientes deve ser preferencialmente feita com produtos de
baixa solubilidade como, por exemplo, as FTE. Neste caso, o efeito residual é
maior (LOPES, 1990; GUILHERME, 1999).
5
2.3 MICRONUTRIENTES NA AGRICULTURA E SEUS PRODUTOS
COMERCIAIS
Na agricultura, os micronutrientes são aplicados via solo, folha ou nas
sementes. Para aplicação no solo, geralmente os micronutrientes são
incorporados às formulações básicas contendo N, P e K, estando esses
elementos presentes em baixas concentrações. Em 2003 já era grande a
demanda pelo uso de FTE como fonte de micronutrientes pelas misturadoras e
granuladoras de fertilizantes (ALCARDE & VALE, 2003).
Atualmente não se sabe corretamente quais são as fontes de nutrientes
que se compra no mercado de insumos, se fosse questionado aos técnicos
brasileiros e produtores rurais, possivelmente muitos deles não saberão a
resposta.
Provavelmente,
Abastecimento
(MAPA)
nem
poderá
o
Ministério
da
Agricultura
nos informar que existem
Pecuária
no
e
mercado
basicamente de quatro a cinco produtos do tipo FTE, óxidos, sulfatos, quelatos,
dentre outros. O que eles não saberão explicar é o que as empresas de
fertilizantes estão vendendo aos produtores brasileiros. Simplesmente porque a
legislação brasileira do MAPA, quanto a micronutrientes é muita falha na questão
(GONÇALVES Jr., 2002).
No ano de 2006, os técnicos do Departamento de Fiscalização (Defis), da
Secretaria da Agricultura e Abastecimento (SEAB) afirmaram, em suas análises,
que 30% dos fertilizantes encontrados em estabelecimentos comerciais do
Paraná estão fora do padrão exigido, sendo que os índices de nutrientes obtidos
em análises laboratoriais estão abaixo do que realmente os produtos indicam e
garantem em seus rótulos. Por esse alerta, há indicativos de que se iniciem
análises para verificar se os insumos em questão estão contaminados por metais
pesados prejudiciais a saúde humana, que podem contaminar os solos e
conseqüentemente os alimentos e cursos hídricos (RIBAS, 2007).
A legislação atual exige que os fertilizantes contendo micronutrientes,
devam apresentar garantia de solubilidade em ácidos concentrados e não em
uma forma mais disponível às plantas, como água, por exemplo. Assim, a
legislação vigente dá margem para disponibilização de produtos de má qualidade
no mercado. Deve ser ressaltado que a questão está sendo discutida seriamente
pela comunidade científica brasileira, a qual vem trabalhando junto ao MAPA,
6
Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) e Ministério Público de São
Paulo (MP-SP) para alterar a legislação. Neste caso, se um vendedor de FTE
estiver comercializando algum tipo de subproduto industrial, os quais são muito
solúveis em ácidos concentrados, ele infelizmente estará infringindo a lei
(MOREIRA, 2007).
Diante disso, existem pesquisadores interessados em liberar valores e
teores de metais pesados tóxicos em diversos tipos de insumos agrícolas, porém
muitos pesquisadores aliados ao MP-SP, estão interessados em barrar essas
tentativas em prol da qualidade ambiental de nosso país (GONÇALVES Jr.,
2002).
Estudos desenvolvidos na ESALQ/USP, citados por Moreira (2007), com
algumas fontes de micronutrientes, confirmam o fato de que nem sempre o
fertilizante dito solúvel (solubilidade em ácido garantia exigida pela legislação), é
disponível às plantas. Os trabalhos de Vale (2001) e Alcarde (1993), mostram que
houve redução da produtividade de arroz e milho com utilização de várias fontes
comerciais de Zn, comparadas ao sulfato de zinco (100% solúvel em água). No
campo, a eficiência desses produtos pode ser menor ainda, uma vez que esse
trabalho foi desenvolvido em condições controladas.
Fertilizantes contendo micronutrientes, comercializados no Brasil, não
possuem realmente as características químicas e físicas de FTE, ou seja, os
micronutrientes não estão fundidos com silicatos, característica do produto em
questão. De acordo com pesquisadores, os produtos são obtidos da solubilização
parcial de resíduos com ácido sulfúrico. Dessa forma, apresentam parte dos
micronutrientes na forma de sulfato, de boa solubilidade, e parte como resíduo, de
disponibilidade desconhecida (VALE & ALCARDE, 1999).
As quantidades de micronutrientes exigidas pelas culturas são baixas, o
que dificulta sua aplicação uniforme no campo. Por isso, tanto os fertilizantes
sólidos como os fluídos são utilizados como veículos para se adicionar
micronutrientes ao solo (MORTVEDT, 1979).
Os fertilizantes do tipo FTE, são preparados a partir da mistura de
quantidades adequadas de feldspatos, cinzas, sílica, sódio e bórax. Todos estes
componentes são aquecidos entre 1.000-1.300 °C. O material fundido sofre
adição de água (método Quench), estando numa forma de pasta endurecida que
sofre a quebra e posteriormente é seco e finamente moído (PONCHIO & BALLIO,
7
1988).
Alcarde & Rodella (1993), alertam que na legislação brasileira, a garantia
e os métodos oficiais de análise referem-se ao teor total dos micronutrientes. Isto
possibilita comercializar diversos subprodutos industriais que contenham
micronutrientes com teores totais exigidos pela legislação, mas, na verdade, são
compostos de baixa solubilidade e não indicados na legislação. Um exemplo é a
comercialização de Zn metálico sob o rótulo de óxido de zinco.
McCollum et al. (1966), verificaram que micronutrientes podem ser
diretamente adicionados em formulações NPK durante o processo de granulação.
O processo de mistura dos micronutrientes com os macronutrientes (NPK) nem
sempre se traduz em benefício para as plantas. As reações químicas que ocorrem
entre os compostos de Zn e os compostos contendo os macronutrientes podem
resultar num decréscimo na disponibilidade do Zn para as plantas.
O Zn pode ser adicionado ao adubo de várias maneiras: através da
incorporação deste elemento durante o processo de granulação ou através do
revestimento dos grânulos após a fabricação do granulado NPK ou ainda, ser
adicionado à mistura de grânulos na forma granulada (YOUNG, 1969).
2.4 METAIS PESADOS TÓXICOS EM INSUMOS AGRÍCOLAS
A busca do homem pelo seu bem estar tem levado a um aumento
crescente da produção e industrialização de produtos que lhes causem conforto,
mas que, em compensação, geram resíduos que coloca em risco o bem estar
procurado (MELO, 2007).
Responsável por mais de um terço das riquezas geradas no país, o
agronegócio tem sido valorizado pela economia brasileira. Apesar de seu
expressivo crescimento, no entanto, a atividade tem colecionado críticas quanto a
sua relação com o meio ambiente. Há problemas graves relacionados à atividade
agrícola, porém, permanecem em total obscuridade, como no caso da utilização
de resíduos industriais tóxicos na formulação de micronutrientes, substâncias
destinadas a suprir deficiências do solo (MONTEIRO, 2005).
8
Alguns insumos agrícolas ou subprodutos usados com finalidade corretiva
ou
nutricional
na
agricultura,
também
representam
possível
fonte
de
contaminação. Embora menos importantes do ponto de vista quantitativo, esses
insumos (fertilizantes, calcários, estercos e lodos de esgoto) podem constituir
fontes de poluição de solos e sistemas aquáticos (MARCHI, 2007).
Os adubos
utilizados para
suprir
micronutrientes
possuem
uma
composição, que além dos elementos essenciais e desejáveis, também em geral,
contém metais pesados tóxicos, como Cd, Pb e Cr (GONÇALVES Jr., 2002).
Os metais pesados se encontram distribuídos por toda a natureza. Nos
solos, os metais são originários da rocha de origem e de outras fontes
adicionadas ao solo, como: precipitação atmosférica, cinzas, calcário, fertilizantes
químicos e adubos orgânicos (estercos de animais, lixo domiciliar e biossólidos);
entretanto, o termo metal pesado é utilizado para elementos químicos que
geralmente contaminam o meio ambiente, provocando diferentes danos à biota
(TSUTIYA, 1998).
Metais pesados são elementos químicos que possuem peso específico
maior que 5 g cm-3 ou número atômico maior do que 20. Podendo ser metais,
semi-metais e mesmo não metais como o selênio (Se). Os metais pesados podem
ser classificados como essenciais: cobre (Cu), ferro (Fe), manganês (Mn),
molibdênio (Mo) e zinco (Zn); benéficos: cobalto (Co), níquel (Ni), vanádio (V);
não essenciais ou tóxicos: alumínio (Al) cádmio (Cd), chumbo (Pb), cromo (Cr),
mercúrio (Hg), etc. (MALAVOLTA, 1994).
O bom desempenho do agronegócio no país tem estreita relação com o
aumento da utilização desses elementos. De acordo com dados do Instituto
Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) e da Associação Nacional para
Difusão de Adubos (ANDA), enquanto a área cultivada expandiu-se 22% no país
entre 1990 e 2003, a produção de grãos mais do que duplicou, passando de 59
milhões de toneladas para 125 milhões. Esse ganho de produtividade explica-se,
em grande parte, pelo aumento de mais de 13 vezes no consumo de
micronutrientes, no mesmo período (MONTEIRO, 2005).
Os metais pesados ocorrem naturalmente nos solos e alguns deles, tais
como Cu, Zn e Co, desempenham importante papel na nutrição de plantas e
animais, enquanto outros, como Cd, Pb, arsênio (As), Cr e Se, exercem efeitos
deletérios sobre vários componentes da biosfera (ALLOWAY, 1995).
9
Segundo um parecer técnico de 2004, elaborado pelo consultor ambiental
ligado ao Ministério da Saúde Élio Lopes dos Santos, afirma que, a partir do final
da década de 70, com o objetivo de diminuir os custos de produção, as indústrias
do setor passaram a utilizar resíduos industriais perigosos na busca de elementos
considerados essenciais às plantas; esses resíduos, provém primordialmente dos
setores de fundição e siderurgia das empresas nacionais, embora neste contexto,
muitas dessas atividades estão sendo desenvolvidas com resíduos industriais
perigosos orindos de outros países (MONTEIRO, 2005).
Convém ressaltar que, embora a importação de resíduos conte com
legislação proibitiva no plano Federal (Resolução CONAMA 23/96) e o Brasil seja
signatário da Convenção da Basiléia para Movimentos Transfronteiriços de
Resíduos Perigosos e Outros Resíduos (Decreto Federal 875/93), ainda assim,
vem ocorrendo entrada de cargas dessa natureza por importação irregular,
caracterizando tráfico ilícito, a exemplo do que ocorreu por diversas vezes no
Porto de Santos, envolvendo empresas e fabricantes de insumos agrícolas
contendo micronutrientes, importando resíduos químicos tóxicos e perigosos dos
EUA, Canadá, México, Espanha, Holanda e Inglaterra, levando inclusive a
suspeita da existência de lavagem de dinheiro e evasão de divisas (SANTOS,
2007).
Essa prática citada é alvo de uma investigação do MP-SP. Em uma ação
realizada, foi constatado que o problema ultrapassa as fronteiras nacionais, uma
vez que, além de buscar esses sub-produtos de indústrias brasileiras, alguns
fabricantes de adubos contendo micronutrientes, passaram também a importá-los
sob o pretexto de ser uma matéria-prima, sendo que está comprovado ser lixo
químico industrial (MONTEIRO, 2005).
O acúmulo de metais pesados tóxicos em solos agrícolas é um aspecto
de grande preocupação. Esses elementos podem expressar seu potencial
poluente diretamente nos organismos do solo, pela disponibilidade às plantas em
níveis fitotóxicos, além da possibilidade de transferência para a cadeia alimentar,
por meio das próprias plantas, ou pela contaminação das águas de superfície e
subsuperfície (CHANG et al., 1987).
Alguns
micronutrientes
são
metais
pesados
essenciais
ao
desenvolvimento das plantas. Entre os principais estão o Zn, Cu, Fe e o Mn.
Todos eles estão presentes na natureza, mas em teores insuficientes para
10
garantir uma alta produtividade à agricultura, e por essa razão são elaborados
industrialmente e adicionados aos fertilizantes, contendo os macronutrientes
como N, P e K. Assim, os maiores compradores de micronutrientes são as
indústrias de adubo (MONTEIRO, 2005).
Até a década de 70, os micronutrientes eram obtidos diretamente de
minérios encontrados na natureza. Embora eles também contivessem metais
pesados tóxicos, o processo de beneficiamento desse material era menos
questionável do ponto de vista ambiental, pois os níveis de contaminantes eram
muito baixos. Porém, trabalhar com os minérios adequados, exige altos
investimentos em equipamentos e tecnologias. Dessa forma, a dificuldade técnica
e a busca pela redução de custos de produção acabaram estimulando as
empresas a buscar uma solução mais barata, assim, de forma irresponsável, as
indústrias passaram a usar resíduos como matéria-prima (GONÇALVES Jr., 2000;
SANTOS, 2007).
Para as formuladoras de micronutrientes, os benefícios são igualmente
atraentes, uma vez que adquirem matéria-prima a custos irrisórios. Além disso,
essas fábricas são as únicas que não geram nenhum tipo de resíduo, porque o
incorporam diretamente nos seus produtos (GONÇALVES Jr., 2000).
Trabalhos recentes demonstram que plantas cultivadas com altas
concentrações de metais pesados podem oferecer risco de contaminação. Essas
substâncias, são identificadas pela Organização Mundial da Saúde (OMS) como
prejudicial à saúde humana (MARTINS et al., 2003; MONTEIRO, 2005).
Ficou constatado que as empresas, formuladoras de micronutrientes, de
fato, utilizavam resíduos tóxicos no processo industrial. As análises realizadas
tanto na matéria-prima quanto nos produtos finais revelaram índices alarmantes
de contaminação. Em vistorias feitas em empresas localizadas em Paulínia, a
amostra do produto acabado apresentava 7.050 µg Pb g-1, uma concentração
muito superior à do Zn (2.800 µg Zn g-1), que deveria ser mais abundante, já que
é o elemento de interesse do composto (MONTEIRO, 2005).
O envolvimento da indústria de fertilizantes ocorre no processo de mistura
desses micronutrientes, provenientes de fontes duvidosas, contaminados com
elementos tóxicos aos seus produtos finais, mais precisamente aos fertilizantes
NPK, conhecidos como macronutrientes. O resultado é o acúmulo de elementos
tóxicos no solo agriculturável, águas superficiais e subterrâneas, sedimentos e
11
alimentos, tornando-se um perigo latente ao meio ambiente, aos trabalhadores e
à saúde pública (SANTOS, 2007).
Como se não bastasse a utilização de resíduos tóxicos industriais
gerados no país para a formulação de micronutrientes, a partir de 1990 surgiram
denúncias de que havia empresas que importavam esse material. A primeira
apreensão
noticiada,
motivada
por
informações
da
organização
não-
governamental (ONG) Greenpeace, ocorreu no porto de Santos (SP), em 1992
(GONÇALVES Jr., 2000). A carga era procedente da Inglaterra e tinha sido
comprada por uma empresa de São Paulo, que foi obrigada a enviá-la a um aterro
especial para resíduos perigosos (MONTEIRO, 2005).
Até o momento, não existe legislação referente à utilização de resíduos
tóxicos na produção de micronutrientes. Há, no entanto, textos técnicos que
definem claramente tais materiais como perigosos. Um exemplo é a Norma ABNT
NBR 10.004 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), segundo a
qual esses resíduos podem apresentar risco à saúde pública, provocando ou
contribuindo para um aumento de mortalidade ou incidência de doenças, e/ou
apresentar efeitos adversos ao meio ambiente, quando manuseados ou dispostos
de forma inadequada (SANTOS, 2007; MONTEIRO, 2005).
Para embasar argumentos positivos à favor da legalização do uso de
resíduos químicos na indústria de fertilizantes, certos grupos empresariais têm
financiado diversas publicações técnicas. Segundo Malavolta (1994), os ataques
à formulação de micronutrientes a partir de resíduos contaminados são baseados
em mitos. Atividades irregulares foram constatadas em indústrias de insumos
agrícolas no Estado de São Paulo, na sua maioria associadas a ANDA, que
objetivando diminuir os custos das matérias-primas, passaram a utilizar resíduos
industriais perigosos, primordialmente o Zn e Mn, que são de interesse na
agricultura, em substituição aos minérios encontrados na natureza, sem se
preocupar com a presença de outros elementos químicos inorgânicos e
orgânicos, os quais não estão envolvidos diretamente no metabolismo das plantas
e são considerados tóxicos (SANTOS, 2007).
A entidade ANDA, que partilha da bandeira defendida pelas empresas de
fertilizantes, divulga que há oito anos foi criado um comitê que já avaliou mais de
400 amostras de produtos nacionais e importados. Os resultados dessas
pesquisas, mostram que a contaminação é mínima quando se faz o adequado
12
tratamento desse resíduo (MELO, 2007).
Outra afirmação importante, é que esse material é mais limpo do que o
minério e acrescentam que as plantas são muito seletivas quanto ao que extraem
do solo. Ainda garantem que existem estudos que mostram que elas não
absorvem metais pesados tóxicos. Mesmo assim, admitem que não há
informações suficientes sobre os problemas causados por esses contaminantes
sobre a fauna ou os rios. Afinal, a infiltração das chuvas pode carregar os
poluentes acumulados no solo para os lençóis freáticos, o que afetaria o
abastecimento de água, principalmente das regiões contaminadas (MONTEIRO,
2005).
O aspecto mais enfatizado, pelos que são contrários à regulamentação
que permitiria o uso de resíduos na formulação de micronutrientes é a falta de
informação. Existem argumentos, onde esses poluentes são conhecidos por
apresentar riscos ao meio ambiente e à saúde pública e ainda não há
conhecimento científico suficiente sobre os impactos causados pela disposição
desses resíduos no solo (GONÇALVES Jr., 2002).
Embora um consenso pareça distante, é importante dizer que não existe
radicalismo nas posições contrárias à liberação do uso de resíduos tóxicos como
matéria-prima para a indústria de micronutrientes. É necessário que as empresas
consigam eliminar completamente os poluentes e sejam realizados todos os
estudos necessários para comprovar que seus produtos não prejudicam o meio
ambiente ou a saúde humana, o uso de resíduos pode até se tornar uma
excelente alternativa econômica para a fabricação de micronutrientes (MELO,
2007).
Para o uso de matérias-primas na formulação de fertilizantes com
micronutrientes, é importante que seja, previamente retirados, os metais pesados
não nutrientes e compostos potencialmente perigosos, para poder reaproveitar os
elementos que funcionam efetivamente como nutrientes, resta ainda a concepção
e implantação de mecanismos de monitoramento, controle e fiscalização de alto
nível e rigor técnico, aos produtos finais gerados, ao monitoramento dos solos e
outros subsistemas afetados direta ou indiretamente, sem os quais todos os
procedimentos de eventuais regulamentações se tornarão inócuos (SANTOS,
2007).
13
Dessa forma, qualquer regulamentação deve se basear na segurança
ambiental. E essa é uma palavra de ordem quando se trata da difusão de metais
pesados tóxicos e outros poluentes perigosos num mercado como esse que
espalha anualmente mais de 400 mil toneladas de micronutrientes pelas lavouras
de todo o país (MONTEIRO, 2005).
Toda produção de micronutrientes, somente poderia ser realizada a partir
da utilização de matéria-prima específica, contendo separadamente os elementos
essenciais para a planta, ainda seria necessário considerar nas embalagens de
micronutrientes e de fertilizantes, as relações das concentrações de todos os
elementos físico-químicos presentes, sejam ou não de interesse das plantas,
preservando assim a defesa do consumidor (SANTOS, 2007).
2.5 ASPECTOS IMPORTANTES E OS EFEITOS DOS METAIS PESADOS
TÓXICOS
Uma vez presente no solo, no ar ou na água, seja por ocorrência natural
ou por ação antrópica, o metal pesado pode adentrar na cadeia alimentar e ao
atingir concentrações elevadas nas plantas, animais e no homem, causar
problemas de toxicidade, diminuindo a produtividade no caso de plantas e animais
e vindo a causar doenças nos humanos, que podem culminar com a morte
(MELO, 2007).
Grandes problemas ambientais estão relacionados: à quantidade de
metais que são acumulados por plantas utilizadas na alimentação animal e
humana, às formas como se distribuem dentro dos tecidos das plantas e seu
papel na transferência desses elementos para outros organismos. Os efeitos
biológicos são de grande importância na saúde de homens e animais causados
pela poluição metálica de plantas (KABATA-PENDIAS, 1992).
Existe a necessidade de diagnosticar a situação atual dos solos
agricultáveis e nas águas, quanto aos atuais níveis de metais pesados que estes
apresentam, considerando especialmente os teores de Cd, Pb, Cr e Hg, produto
do incremento histórico de micronutrientes e fertilizante contendo tais substâncias
nos solos agricultáveis do Brasil (MONTEIRO, 2005; SANTOS, 2007).
14
Desta forma, os países têm se preocupado em definir as concentrações
de metais pesados que possam ocorrer em solos, água e alimentos diversos,
diminuindo assim o risco de intoxicações pela ingestão dos mesmos
(GONÇALVES Jr., 2002).
Alguns insumos agrícolas e subprodutos usados como fertilizantes e
corretivos (fertilizantes, calcários, escórias, estercos, lodo de esgoto) podem
contribuir para o aumento da concentração de metais pesados no solo e na água;
exemplo disso são os fertilizantes nitrogenados, que podem conter quantidades
elevadas de metais pesados como As e Pb (SANTOS, 2007; MELO, 2007).
2.5.1 Cádmio (Cd)
O Cd é encontrado na natureza quase sempre junto com o Zn, em
proporções que variam de 1:100 a 1:1000, na maioria dos minérios e solos. O Cd
existente na atmosfera é precipitado e depositado no solo agrícola na relação
aproximada de 3 g ha-1 por ano. Na agricultura, uma fonte direta de contaminação
pelo Cd é a utilização de fertilizantes fosfatados. Sabe-se que a captação de Cd
pelas plantas é maior quanto menor o pH do solo. O Cd é um elemento de vida
biológica longa (10 a 30 anos) e de lenta excreção pelo organismo humano. O
órgão alvo primário nas exposições ao Cd são os rins. Os efeitos tóxicos
provocados por ele compreendem principalmente distúrbios gastrointestinais,
após a ingestão do agente químico (CAMPOS, 2008).
2.5.2 Chumbo (Pb)
Compostos de Pb são absorvidos por via respiratória e cutânea. Os
chumbos tetraetila e tetrametila também são absorvidos através da pele intacta,
por serem lipossolúveis. O sistema nervoso, a medula óssea e os rins são
considerados órgãos críticos para o Pb, que interfere nos processos genéticos ou
15
cromossômicos e produz alterações na estabilidade da cromatina em cobaias,
inibindo reparo de DNA e agindo como promotor do câncer (CAMPOS, 2008).
Segundo Melo (2007), a estimativa de queda do Quociente Intelectual (QI)
em crianças está na ordem de 1 a 3 pontos para cada aumento de 1 mg Pb ml-1
de sangue. O Pb, está associado a problemas neurológicos e renais (MONTEIRO,
2005).
O excesso de chumbo no solo pode causar diferentes sintomas de
toxicidade em plantas, como por exemplo, a redução de crescimento, clorose e
escurecimento do sistema radicular, além disso, o chumbo inibe a fotossíntese,
altera a nutrição mineral e o balanço hídrico, modifica o estado hormonal e afeta a
estrutura e permeabilidade da membrana (SHARMA, 2005).
As principais conseqüências da toxicidade do Pb em plantas são
interrupções no metabolismo do Ca, inativação enzimática, redução na
assimilação do dióxido de carbono (CO2) com inibição da respiração e
transpiração e conseqüente queda na produção (BERGMANN, 1982).
2.5.3 Cromo (Cr)
A maior parte do Cr é eliminada através da urina, sendo excretada após
as primeiras horas de exposição. Os compostos de cromo produzem efeitos
cutâneos, nasais, bronco-pulmonares, renais, gastrointestinais e carcinogênicos.
Os cutâneos são caracterizados por irritação no dorso das mãos e dos dedos,
podendo transformar-se em úlceras. As lesões nasais iniciam-se com um quadro
irritativo inflamatório, supuração e formação crostosa. Em níveis broncopulmonares e gastrointestinais produzem irritação bronquial, alteração da função
respiratória e úlceras gastroduodenais (CAMPOS, 2008).
No solo, o efeito da matéria orgânica é estimular a redução do Cr6+ para
Cr3+ que tem ocorrência natural. Assim, substâncias orgânicas adicionadas ao
solo, como lodo de esgoto, causam um aumento significativo de duas espécies de
cromos; o Cr associado a hidróxidos e o Cr ligado à matéria orgânica. O Cr6+,
prontamente solúvel em solos, é tóxico para plantas e animais, inclusive ao
homem. Portanto, a variabilidade no estado oxidativo do Cr em solos é de grande
16
importância ambiental (MELO, 2007).
2.6 METAIS PESADOS TÓXICOS E AS PLANTAS
De modo geral, a absorção de metais pelas plantas não ocorre de forma
proporcional à concentração do mesmo no solo, exceto no caso de baixas
concentrações (DUDKA & MILLER, 1999).
Nem todos os órgãos das plantas possuem a mesma sensibilidade quanto
à acumulação de metais pesados; normalmente, a rais é o órgão prioritário de
entrada e acumulação dos metais pesados (BARCELÓ, 1992).
A absorção dos metais pelas plantas envolve uma fase passiva, em que o
metal adentra o sistema radicular da planta sem que esta participe do processo
(via apoplasto). Em uma fase ativa que envolve a participação do vegetal inclusive
à custa de gasto de energia (via simplasto). Uma vez o metal absorvido vem a
etapa de sua translocação para os diversos órgãos das folhas (MELO, 2007).
Em alguns sistemas metal-planta, o metal pode tender a se acumular nas
raízes, enquanto que em outros o mesmo pode tender a se acumular em outros
órgãos como caule, folha, fruto. Elementos como B, Mn, Zn e Ni distribuem-se de
maneira mais ou menos uniforme pela planta, enquanto Co, Cu, Mo e Cd
usualmente ocorrem em maiores concentrações nas raízes, com quantidades
moderadas a grandes na parte aérea. Cr, Pb, Hg e Sn, ocorrem principalmente
nas raízes, com quantidades muito pequenas na parte aérea (KABATA-PENDIAS,
1992).
As plantas podem acumular metais pesados em seus tecidos devido à
grande habilidade de se adaptarem às várias condições químicas do ambiente.
Portanto, podem ser consideradas como um reservatório dos elementos metálicos
presentes no solo e também de uma parte desses elementos presentes na água e
no ar, chegando até os animais e o homem (KABATA-PENDIAS, 1992).
A toxidez de uma planta por um elemento deve ser acompanhada e por
isso medida pelas seguintes variáveis: diminuição no crescimento ou redução na
colheita, sintomas visíveis e concentração no tecido (BARCELÓ, 1992).
17
3 OBJETIVOS
3.1 OBJETIVO GERAL
Avaliar a produtividade e componentes da produção de soja (Glycine
max), com a aplicação de fertilizante formulado com diferentes fontes de Zn e a
fitodisponibilidade de metais pesados tóxicos Cd, Pb, e Cr.
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Avaliar o efeito de diferentes doses do micronutriente Zn na produtividade e
componentes de produção da soja;
Avaliar o custo-benefício da utilização do Zn na cultura da soja;
Verificar quais os fertilizantes comerciais que mais disponibilizam metais
pesados tóxicos;
Caracterizar se o aumento da dosagem das aplicações dos fertilizantes
contendo os metais pesados tóxicos aumentou a concentração dos mesmos nas
plantas.
18
4 MATERIAL E MÉTODOS
4.1 CARACTERIZAÇÃO DO LOCAL DE CONDUÇÃO DO EXPERIMENTO
O experimento foi instalado na cidade de Palotina (Linha São Roque) no
estado do Paraná; Latitude 24° 18' 58" S, Longitude 53° 55' 18" W e Altitude de
310 m. O solo é classificado como Latossolo Vermelho Distroférrico (EMBRAPA,
2006), possuindo textura argilosa (Tabela 1). O clima é tropical quente úmido,
Cfa, com temperatura média anual de 21,3 ºC, com a mínima de 16 ºC e a
máxima de 28,6 ºC. Na Tabela 2 encontram-se os dados climáticos da região nos
meses em que foi conduzido o experimento.
Tabela 1– Análise granulométrica do solo.
Textura
Areia
Sílte
Argila
g kg-1
170
180
650
Tabela 2 – Médias de precipitações pluviais (mm), temperaturas
máxima (MAX) e mínima (MIN), em ºC e umidade
relativa (UR) durante a realização do experimento, no
período de novembro/2007 a fevereiro/2008 (IAPAR,
Palotina – PR).
Mês
Precipitação (mm)
Novembro
Dezembro
Janeiro
Fevereiro
163
168
190
176
Temperaturas
MAX
MIN
30,9
20,8
35,8
18,1
30,3
19,7
32,3
19,5
UR
%
71
77
72
71
O local de condução foi a campo, em área de lavoura comercial com
sistema de plantio direto na palha. A cultura anterior ao experimento era de nabo
forrageiro pivotante (Raphanus sativus) variedade IPR 116, que tinha o propósito
de adubação verde e produção de sementes, a área foi dessecada no dia 15 de
Outubro de 2007. No momento da instalação do experimento, havia neste local, a
presença de plantas daninhas denominadas Picão-preto (Bidens pilosa), Nabo
Forrageiro (Raphanus sativus), Fedegoso (Cássia occidentalis) e Grama Seda
(Cynodon dactylon ).
19
A área escolhida apresenta uma topografia plana, sem curva de nível,
com solo uniforme não pedregoso, sem presença de árvores ou sombra, com boa
drenagem e no perímetro ao seu redor será conduzido a mesma cultura do
experimento.
4.2 COLETA E ANÁLISE DAS AMOSTRAS DE SOLO
As amostras de solos foram coletadas na área do experimento, em
outrubro de 2007, com profundidade de 0 a 20 cm em cinco pontos distintos,
sendo as sub-amostras misturadas até obtenção de uma amostra composta,
sendo esta encaminhada para o Laboratório de Química Ambiental e Instrumental
da UNIOESTE.
Realizou-se análise química nas amostras (Tabela 3 e 4), segundo a
metodologia do IAPAR (1992).
Tabela 3 – Características químicas do solo no início do experimento.
pH
CaCl2
4,90
MO
g dm-3
23,59
P
mg dm-3
12,00
K+
Ca
Mg
Al
-------------cmolc dm-3------------0,85 3,57
1,32
0,18
V
Al
-----------%-----------47,00
3,00
Tabela 4 – Valores médios dos metais pesados no solo.
Cu
Mn
Zn
Fe
Cd
Pb
Cr
-----------------------------------------------------µg g-1-------------------------------------------------17,75
91,80
3,65
26,10
3,50
85,00
0,25
4.3 ANÁLISE QUÍMICA DOS FERTILIZANTES
Os fertilizantes químicos comerciais, utilizados no experimento, foram
analisados no Laboratório de Química Agrícola e Ambiental da UNIOESTE, para
determinação dos metais pesados tóxicos (Tabela 5).
20
Tabela 5 – Valores médios de metais pesados tóxicos nos fertilizantes
Fertilizantes
Fonte Zn Marca A
Fonte Zn Marca B
Fonte Zn Marca C
Fonte Zn Marca D
Super Simples
Uréia
Cloreto de Potássio
Super Triplo
Cd
Pb
Cr
-1
--------------------- µg g ------------------5,67
25,00
26,00
5,33
20,00
32,67
5,33
23,33
28,00
5,33
23,33
23,33
5,33
23,00
15,67
5,00
18,00
47,33
5,67
24,67
24,00
5,67
22,00
21,33
4.4 DELINEAMENTO EXPERIMENTAL
O delineamento experimental utilizado foi na forma de blocos ao acaso
(DBC) em esquema fatorial [(5x2)+1] com três repetições.
As parcelas (Figura 1) são constituídas de cinco linhas de soja com 4 m
de comprimento, espaçamento entre-linhas de 45 cm, com um espaço de 90 cm
de distância entre cada parcela. Utilizou-se como parcela útil as três linhas
centrais da parcela, desprezando-se ainda como bordadura 1 m da extremidade
de cada linha, restando uma área útil de 2,7 m2 (ANDREOTTI, 2005).
Cada bloco foi separado através de um corredor de 1 m de comprimento.
O sorteio das parcelas foi realizado pelo método dos números randômicos.
21
Figura 1. Ilustração do delineamento experimental e distribuição das
parcelas
Fonte: o autor
4.5 TRATAMENTOS
Os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial [(5x2)+1],
constituídos de cinco fontes de fertilizantes, duas doses e uma testemunha.
O fertilizante possui a fórmula de NPK (2-20-18) com 0,3% de Zn na
forma de grânulos, aplicados na base.
Foram utilizadas cinco fontes de fertilizante:
NPK fórmula 02-20-18 com 0,3% de Zn da marca A;
NPK fórmula 02-20-18 com 0,3% de Zn da marca B;
NPK fórmula 02-20-18 com 0,3% de Zn da marca C;
NPK fórmula 02-20-18 com 0,3% de Zn da marca D;
NPK fórmula 02-20-18 sem Zn;
O NPK formulado sem Zn é composto por cloreto de potássio, super
simples, super triplo e uréia.
22
Serão consideradas as seguintes doses: uma vez a recomendação de
adubação (NPK+Zn), que segundo EMBRAPA (2006), é de 300 kg do formulado
por ha, seguindo a análise química do solo para fins de fertilidade (Tabela 3 e 4),
para a cultura da soja e o dobro da recomendação de adubação. A testemunha se
caracterisa por não conter fertilizante de base.
Todos os tratamentos são classificados da seguinte maneira:
T1) NPK fórmula 02-20-18 com 0,3% de Zn da marca A;
T2) NPK fórmula 02-20-18 com 0,3% de Zn da marca B;
T3) NPK fórmula 02-20-18 com 0,3% de Zn da marca C;
T4) NPK fórmula 02-20-18 com 0,3% de Zn da marca D;
T5) NPK fórmula 02-20-18 sem Zn;
T6) Testemunha.
4.6 INSTALAÇÃO E CONDUÇÃO DO EXPERIMENTO
A instalação foi realizada em novembro de 2007, sendo a área designada
para o experimento balizada de acordo com as medidas necessárias, em seguida
realizou-se a abertura de sulcos no solo com o uso dos discos de corte de uma
semeadora com a profundidade de 4 cm para a distribuição do fertilizante.
No campo as parcelas foram separadas por estacas e por corredores de 1
m de comprimento entre os blocos. Cada parcela recebeu o fertilizante indicado
no croqui utilizando um copo dosador para medir a quantidade exata a ser
aplicado no solo, em seguida foi realizada a cobertura desse fertilizante com solo.
A cultivar semeada foi a NK-412113, comercializada pela empresa
Syngenta e apresenta ciclo superprecoce com duração de aproximadamente 125
dias e crescimento indeterminado.
Após a adubação foi realizada a semeadura da soja, sendo as sementes
tratadas com o fungicida Protreat (Carbendazim) na dosagem de 2 ml/kg de
semente, o inseticida Standak (Fipronil) 2 ml/kg de semente e posteriormente o
inoculante turfoso Rhizofix (Bradyrhizobium elkanii – Semia 587 e 5019) na dose
de 2 g para cada 100 kg de semente (EMBRAPA, 2006).
23
As sementes apresentaram germinação de 80% e foram semeadas
manualmente, depositando cerca de 25 sementes por metro linear a 1,5 cm de
profundidade, após semeadura as mesmas foram cobertas com o solo utilizando
ferramenta manual.
Todo o processo de condução da lavoura experimental foi o mais próximo
possível das condições de campo normal, ou seja, com o uso de semente
fiscalizada, tratada e inoculada, controle químico de plantas daninhas, pragas e
doenças.
Para controle das plantas daninhas foi aplicado herbicida latifolicida de
marca comercial Classic (Clorimurom-etílico) na dose de 50 g ha-1 e o graminicida
de marca comercial Poast (Setoxidim) na dose de 1,25 L ha-1.
Para controle de insetos foi aplicado o inseticida de marca comercial
Tamaron (Metamidofós) na dose de 0,750 L ha-1 e Vexter (Clorpirifós) na dose de
0,750 L ha-1.
Para controle de doenças foi aplicado o fungicida Opera (Epoxiconazol +
Piraclostrobina) na dose de 0,500 L ha-1de forma preventiva.
4.7 COLETA E ANÁLISE DE TECIDO VEGETAL
Em dezembro de 2007 realizou-se a coleta de amostras de folhas de soja
do experimento, 53 dias após a emergênica (DAE) no estádio fenológico R2. Em
cada parcela útil foram coletadas 20 folhas sendo o 3° trifólio mais o pecíolo
(EMBRAPA, 2006). As folhas foram cuidadosamente armazenadas e identificadas
em sacos de papel perfurados e levadas a uma estufa de circulação forçada de ar
para secagem, a uma temperatura de 65 ºC durante 48 h. Após esse período as
mesmas foram moídas em um micro-moinho e acondicionadas em sacos de
polietileno. Após, todas as amostras foram armazenadas em uma caixa térmica
até o momento das análises.
Para determinação dos metais pesados tóxicos (Cd, Pb e Cr) e os
nutrientes (P, K, Ca, Mg e Zn) na estrutura vegetal da soja. A metodologia
utilizada foi o método de digestão nítro-perclórica (AOAC, 1990), e a
determinação realizada através de espectrometria de absorção atômica (EAA),
24
modalidade chama (WELZ, 1985). O P foi determinado através de digestão
sulfúrica (IAPAR, 1992) e uso da técnica de espectroscopia de ultra-violeta/visível
(UV-VIS). As análises e determinações foram realizadas no Laboratório de
Química Ambiental e Instrumental da UNIOESTE, Campus de Marechal Cândido
Rondon.
4.8 COLHEITA DO EXPERIMENTO
A colheita foi realizada em março de 2008 após ciclo de 125 DAE. Foi
colhida a parcela útil (2,7 m2), onde foram avaliados os seguintes componentes de
produção: número de vagens por planta, número de grãos por vagem, número de
grãos por planta e massa de 100 grãos (13% de umidade). Também avaliou-se a
produtividade da soja cultivada nestas condições experimentais.
Os componentes foram determinados a partir da coleta aleatória de 10
plantas de cada parcela útil do experimento. O número de vagens por planta foi
determinado atravéz do arranquio de todas as vagens das plantas de cada
tratamento e sua contagem, o total é dividido pelo número de plantas. O número
de grãos por vagem foi determinado debulhando as vagens e contando os grãos,
posteriormente dividindo-se o número de grãos pelo número de vagens
encontrados nas plantas. O número de grãos por planta foi determinado sendo os
grãos retirados de todas as vagens e dividindo pelo número de plantas. A massa
de 100 grãos, sendo os grãos debulhados, contados e pesados em balança
analítica.
Foi realizada a avaliação da produtividade, em cada parcela útil (2,7 m2),
através da pesagem em balança analítica dos grãos produzidos e posteriormente
estimou-se a produtividade em kg ha-1.
25
4.9 ANÁLISE DE AMOSTRAS DE SOLO PÓS-COLHEITA
Após a colheita do experimento, dentro de cada parcela útil, em cada uma
da três linhas centrais de semeadura, foi coletado uma sub-amostra de solo com
trado calador. As sub-amostras formaram uma amostra composta que foi
analisada em laboratório.
Foram
realizadas
análises
químicas
do
solo
coletado.
Para
a
determinação de metais pesados tóxicos (Cd, Pb e Cr) e os nutrientes (P, K, Ca,
Mg e Zn), a metodologia utilizada foi da digestão nitro-peróxido (AOAC, 1990), e
as determinações através da espectrometria de absorção atômica (EAA),
modalidade chama (WELZ, 1985). O P foi determinado através de digestão
sulfúrica (IAPAR, 1992) através da técnica de espectroscopia de ultravioleta/visível (UV-VIS). As análises foram realizadas no Laboratório de Química
Ambiental e Instrumental da UNIOESTE.
4.10 ANÁLISE ESTATÍSTICA E TRATAMENTO DOS DADOS
Todos os dados obtidos experimentalmente foram submetidos a análise
de variância e as médias comparadas pelo teste Tukey a 5% de probabilidade.
O programa estatístico utilizado foi o SISVAR 5.0 (FERREIRA, 2003).
26
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os dados obtidos foram submetidos a análise de variância e as médias
comparadas pelo teste Tukey a 5% de probabilidade.
5.1 TECIDO VEGETAL
Na Tabela 6, são apresentados os quadrados médios da análise de
variância para o tecido vegetal da soja.
Tabela 6 – Análise de variância para os teores de P, K, Ca, Mg, Zn, Cd, Pb e Cr, no tecido
foliar da soja.
FONTES
Bloco
Dose
Fertilizante
DoseXFertil.
Resíduo
CV (%)
Quadrados Médios
GL TF-P
TF-K
TF-Ca
TF-Mg
-----------------------g kg-1------------------------2
0,12ns 5,05ns 41,78ns 0,57ns
1
0,09ns 5,44ns
59,29* 0,16ns
5
0,02ns 1,57ns 13,91ns 0,07ns
5
0,02ns 1,91ns 14,31ns 0,19ns
22
0,03
2,09
12,76
0,40
11,18
3,82
26,95
12,44
TF-Zn
TF-Cd TF-Pb
TF-Cr
---------------------mg kg-1---------------29,25ns 0,03ns 498,7ns 3,11ns
75,11* 0,03ns 2584,0* 30,25*
10,13ns 0,01ns 41,01ns 2,46ns
5,18ns 0,01ns 12,68ns 1,02ns
7,86
0,01
91,32
2,63
7,34
16,79
37,44
48,28
* - significativo a 5% de probabilidade, pelo teste de F.
ns – não significativo pelo teste de F.
TF-P – teor de P no tecido foliar; TF-K – teor de K no tecido foliar; TF-Ca – teor de Ca no tecido foliar; TFMg – teor de Mg no tecido foliar; TF-Zn – teor de Zn no tecido foliar; TF-Cd – teor de Cd no tecido foliar; TCPb – teor de Pb no tecido foliar; TC-Cr – teor de Cr no tecido foliar.
A análise demostrou efeito significativo (Tabela 6) na fonte de variação
dose, para os elementos TF-Ca, TF-Zn, TF-Pb e TF-Cr. Já para a fonte de
variação fertilizante, não houve efeito significativo para os elementos. Mesmo
caso para a interação entre dose versus fertilizante, onde não obteve-se resultado
significativo (P<0,05). Resultados semelhantes foram encontrados por Gonçalves
Jr. et al., (2008), para os teores foliares dos nutrientes P e Zn quando foram
aplicadas diferentes doses de NPK + Zn em seu trabalho.
Podemos avaliar que todas as fontes de variação do fertilizante, não
houve diferença significativa para as variáveis avaliadas no tecido foliar.
27
Na Tabela 7, encontra-se a avaliação das médias do tratamento dose
para os teores de macro e micronutrientes. Para os teores de TF-Ca, TF-Zn, TFPb e TF-Cr; quando se utilizou a dose recomendada de adubação, as médias
obtidas foram superiores significativamente quando comparadas ao dobro da
dose. Assim podemos avaliar que o aumento da dose, não contribuiu para o
aumento das médias dos teores foliares, quando houve a aplicação do dobro da
dose recomendada, sendo que os teores diminuíram consideravelmente.
Tabela 7 – Valores médios dos teores de P, K, Ca, Mg, Zn, Cd, Pb e Cr, no tecido foliar
da soja, em função da dose de fertilizante.
Tratamento
D1
D2
TF-P
1,56a
1,46a
TF-K
37,45a
38,23a
TF-Ca
14,53a
11,97b
TF-Mg
4,97a
5,10a
TF-Zn
39,61a
36,72b
TF-Cd
0,70a
0,76a
TF-Pb
34,00a
17,05b
TF-Cr
4,27a
2,44b
D1 – dose recomendada
D2 – dobro da dose recomendada
Observa-se que para o teor de K na folha, não foi obtido resultado
significativo, também o pesquisador Paiva (2002), avaliando várias doses de Pb
via substrato, em mudas de cedro, constatou que a aplicação de Pb não
proporcionou nenhum efeito significativo nos teores foliares de K e para o teor de
Zn, houve redução significativo da médias, mesmo resultado encontrado neste
trabalho (Tabela 7).
Para o Ca, houve redução em seu teor nas folhas, quando utilizou-se a
D2, resultado semelhante encontraram os pesquisadores, Huang e Cunningham
(1996), em seu trabalho com diferentes doses de Pb na cultura do milho, que
também observaram queda no teor de Ca foliar na medida em que elevou-se as
doses de Pb. De acordo com Marschner (1995), cátions divalentes como Pb+2
competem com outros cátions, como o Ca+2.
O teor de Mg (Tabela 7) nas folhas não obteve médias estatisticamente
diferentes, mesmo resultado encontrado pelo pesquisador Paiva (2002), onde os
teores foliares, não tiveram resultados significativos pela aplicação de doses
crescentes de Pb no caso do Mg, mesmo comportamento observado em plantas
de Eucalyptus sp, por Soares (1999), ao passo que em plantas de Zea mays,
Huang e Cunningham (1996), verificaram redução no teor de Mg na parte aérea
das plantas.
28
Existe um efeito, no caso do Zn, que as exigências das raízes são
atendidas primeiro e depois ocorre um significativo transporte para a parte aérea
(OLSEN, 1972). Essa hipótese, aliada a uma possível insolubilização do Zn pelo
fosfato na superfície das raízes, o que ocasiona a redução da absorção, ou
inibição não competitiva da absorção de Zn pelo P (MALAVOLTA et al., 1997)
poderiam explicar os baixos teores de Zn nas folhas (Tabela 7), ocasionando
deficiência temporária de Zn, sem contudo afetar a produtividade da soja (Tabela
9).
Segundo Baker e Chesnin (1975), teores acima de 0,2 mg kg-1 de Cd nas
plantas já são considerados tóxicos e prejudiciais, os valores de Cd na Tabela 7,
mostram valores acima de 0,70 mg kg-1, indicando que esse metal pesado é
tóxico para as plantas segundo os autores.
A utilização do dobro da dose recomendada causou o aumento da
concentração do metal pesado Cr no solo, o que pode causar toxicidade para a
planta. Resultado semelhante foi encontrado pelo pesquisador Castilhos (2001),
em sua pesquisa avaliando a cultura da soja aos 42 DAE, e utilizando várias
doses de fertilizantes. Constatou-se que aumentando a dose de fertilizante com
Cr, acarretou a diminuição no número de nódulos nas raízes, indicando o efeito
tóxico deste metal sobre os microrganismos, principalmente as bactérias do
gênero Bradyrhizobium responsáveis pela fixação do N (Tabela 7).
Chlopecka (1994), afirma que a absorção de metais pelas plantas não é
somente influenciada pela concentração, forma e propriedades físico-químicas do
solo, mas também pela espécie, nutrição, estágio de crescimento, sensibilidade
da planta ao metal absorvido, pH, temperatura e aeração.
Observando o Quadro 2, onde estão demonstradas as faixas normal e
crítica para os metais pesados tóxicos para as plantas.
Quadro 2 – Concentrações normais e críticas para alguns metais pesados em
plantas.
Elemento
Cádmio
Chumbo
Cromo
Faixa Normal
Faixa Crítica
-----------------------------mg kg-1---------------------------0,1-2,4
5-30
0,2-20
30-300
0,03-14
5-30
Fonte: Kabata-Pendias & Pendias (1992).
29
Em comparação a Tabela 7, verifica-se que para a D1, somente os
elementos Cd e Cr encontra-se na faixa normal, já o Pb pertence a faixa crítica.
Para a D2 os elementos Cd, Pb e Cr estão na faixa normal.
Ainda que existam muitas incertezas sobre a especificidade dos
mecanismos de absorção dos metais pesados, sobretudo daqueles não
essenciais, geralmente o teor e o acúmulo do elemento, nos tecidos da planta,
ocorre em função da sua disponibilidade na solução do solo, e os teores nas
raízes e na parte aérea aumentam com a elevação da concentração de elementos
na solução do solo (GUSSARSSON et al., 1995).
5.2 COMPONENTES DE PRODUÇÃO E PRODUTIVIDADE
Na Tabela 8, são apresentados os quadrados médios da análise de
variância para os componentes de produção e da produtividade da soja.
Tabela 8 – Análise de variância para os componentes da produção e da produtividade da
soja.
FONTES
Bloco
Dose
Fertilizante
DoseXFertilizante
Resíduo
CV (%)
GL
2
1
5
5
22
Quadrados Médios
V-PLT
G-VAG
G-PLT
95,73ns
0,002ns
530,00ns
125,81*
0,035*
829,44*
15,197ns
0,001ns
72,80ns
2,12ns
0,004ns
18,07ns
13,52
0,001
76,84
12,50
1,95
13,53
M-100
2,48ns
20,77*
8,62*
2,15ns
1,23
7,24
PRO-ha
816.294ns
4.157.721*
1.259.481*
131.053ns
161.316
15,00
* - significativo a 5% de probabilidade, pelo teste de F.
ns – não significativo pelo teste de F.
V-PLT – número de vagens por planta; G-VAG – número de grãos por vagens; G-PLT – número de grãos
por plantas; M-100 – massa de 100 grãos (g); PRO-ha – produtividade por hectare (kg ha-1).
Verificou-se efeito significativo para a fonte de variação dose, para os
componentes V-PLT, G-VAG, G-PLT, M-100 e PRO-ha. Já para a fonte de
variação fertilizante, só houve efeito significativo para os fatores M-100 e PRO-ha,
não ocorrendo interação significativa (P>0,05) entre dose versus fertilizante para
os componentes da produção e da produtividade da soja.
30
Na Tabela 9, encontra-se a avaliação das médias dos tratamentos doses para os
componentes da produção e da produtividade. Em todos os casos a aplicação do dobro
da dose apresentou aumento significativo para os componentes de produção e
produtividade em relação a dose recomendada.
Tabela 9 – Valores médios dos componentes da produção e da
produtividade da soja, em função da dose de fertilizante.
Tratamento
D1
D2
V-PLT
27,56b
31,30a
G-VAG
2,15b
2,22a
G-PLT
59,97b
69,57a
M-100
14,60b
16,12a
PRO-ha
2337,21b
3016,85a
D1 – dose recomendada
D2 – dobro da dose recomendada
Considerando os valores de compra do fertilizante usado no experimento,
para a safra 2007/2008, o preço médio da aquisição do insumo ficou em R$ 42,80
a saca de 50 kg e levando em conta o valor de venda da soja grão no mês de
maio 2008 de R$ 41,00 a saca de 60 kg, sendo o mês no qual normalmente o
produtor realiza a comercialização da sua produção.
A análise econômica do cultivo da soja no ano do experimento evidenciou
que a produtividade de grãos de 3.016,85 kg ha-1 (Tabela 9), obtida com a
aplicação do dobro da dose de adubação recomendada, representou um
acréscimo em torno de 29% na produtividade de grãos ou 679,64 kg ha-1 a mais
em relação à recomendação de adubação adequada, o que significou um
aumento em R$ 464,42 por ha.
A análise econômica do fertilizante evidencia que o uso do dobro da dose
resultou em um acréscimo no custo do insumo de R$ 256,80 por ha. A variação
na receita obtida com a aplicação do dobro da dose ficou positiva em R$ 207,62
por ha, mas esses resultados dependem muito da obtenção de boas a altas
produtividades, bem como preços compensatórios à venda dos grãos, que no
último ano esteve com médias altas.
Contudo, a interpretação deve ser cuidadosa porque ocorreu no início
deste ano um aumento crucial nos preços dos fertilizantes, elevando o preço
médio do formulado de R$ 42,80 para R$ 80,00 a saca de 50 kg. Com isso a
analise econômica muda, com esses preços o ávit de produção de R$ 464,42 por
ha, fica limitado ao aumento do custo do fertilizante para o dobro da dose de R$
31
480,00 desse modo, a aplicação do dobro da dose não confere vantagem
econômica e sim prejuízo da rentabilidade final de R$ 15,58 por ha.
Na Tabela 10, são apresentadas as médias do fator fertilizante para os
componentes da produção e da produtividade da soja. Para o componente M-100,
os fertilizantes A, B, C, D e SZn são estatisticamente semelhantes pelo teste
Tukey a 5%, somente a testemunha foi inferior aos demais, pelo fato de não
receber nenhum tipo de fertilizante.
Observa-se a mesma situação para o componente PRO-ha, onde os
fertilizantes A, B, C, D e SZn são estatisticamente semelhantes pelo teste Tukey a
5% e a testemunha também foi inferior aos demais, constatando novamente que a
falta de aplicação de fertilizante resultou em uma média menor onde foram
aplicados os nutrientes minerais.
Tabela 10 – Valores médios dos componentes da produção e da
produtividade da soja, em função das diferentes fontes de
fertilizantes.
Tratamento
Fertil.A
Fertil.B
Fertil.C
Fertil.D
SZn
TES
V-PLT
26,70ª
28,71ª
31,06ª
30,76ª
29,91ª
29,41ª
G-VAG
2,20a
2,16a
2,20a
2,18a
2,19a
2,18a
G-PLT
58,85a
63,88a
68,66a
67,51a
65,86a
63,81a
M-100
15,47a
15,72a
15,86a
16,10a
16,04a
12,95b
PROD-ha
2.758,29a
2.768,33a
2.859,87a
3.000,99a
2.914,17a
1.760,51b
Fertil.A – fertilizante da marca comercial A; Fertil.B – fertilizante da marca comercial B;
Fertil.C – fertilizante da marca comercial C; Fertil.D – fertilizante da marca comercial D; SZn
– fertilizante sem Zn; TES – testemunha.
Observa-se na Tabela 10, que não houve diferença estatística entre os
fertilizantes A, B, C, D e SZn, com relação aos componentes de produção e
produtividade, uma vez que os mesmos apresentam a mesma formulação N, P, K.
Somente a testemunha apresentou médias significativamente menores devido à
ausência de fertilizante.
A adubação com NPK apresentou resposta positiva, aumentando os
componentes M-100 e PROD-ha. A dosagem recomendada de adubação não foi
adequada, havendo diferença significativa com o uso do dobro da recomendação.
Além disso, a produtividade média entre o fertilizante sem Zn para o com
Zn foi apenas 2% maior (Tabela 10). Economicamente não é viável o uso do
fertilizante contendo Zn para esse experimento, um dos fatores que levou a isso é
o adequado nível de Zn que o solo apresentava, no entanto deve-se levar em
32
consideração que a aplicação de Zn via fertilizante, proporcionou um incremento
desse micronutriente no solo (Tabela 12), o que ocasionou uma reserva no solo
para as futuras culturas que serão implantadas nessa área.
5.3 SOLO
Na Tabela 11, são apresentados os quadrados médios da análise de
variância para os teores de macro e micronutrientes encontrados no solo após a
colheita do experimento.
Tabela 11 – Análise de variância para os teores de P, K, Ca, Mg, Zn, Pb, Cd e Cr, no solo.
FONTES
GL
Bloco
Dose
Fertil.
DoseXFertil.
Resíduo
CV (%)
2
1
5
5
22
SO-P
mg dm-3
620,50ns
6824,68*
530,33ns
574,42ns
283,32
48,22
Quadrados Médios
SO-K
SO-Ca SO-Mg SO-Zn**
-------------cmolc dm-3---------- mg dm-3
0,10ns
0,19ns
0,11ns
0,18ns
2,19*
0,19ns
0,41*
67,7*
0,05ns
0,16ns
0,02ns
8,43*
0,04ns
0,06ns
0,09ns
6,68*
0,07
0,15
0,05ns
1,26
23,61
14,28
18,80
21,47
SO-Pb
SO-Cd
SO-Cr
--------------mg kg-1-------------14,25ns 0,19ns 454,52ns
354,70*
2,25*
2970,2*
19,99ns 0,16ns 151,42ns
22,70ns 0,12ns 284,18ns
42,29
0,22
191,28
26,81
8,58
62,32
* - significativo a 5% de probabilidade, pelo teste de F.
** - houve interação significativa entre dose e fertilizante que está desdobrado na tebela 13.
ns – não significativo pelo teste de F.
SO-P – teor de P no solo; TF-K – teor de K no solo; TF-Ca – teor de Ca no solo; TF-Mg – teor de Mg no solo; TF-Zn –
teor de Zn no solo; TC-Pb – teor de Pb no solo; TF-Cd – teor de Cd no solo; TC-Cr – teor de Cr no solo.
A análise demostrou efeito significativo na fonte de variação dose para os
elementos SO-P, SO-K, SO-Mg, SO-Zn, SO-Cd, SO-Pb e SO-Cr. Já para a fonte
de variação fertilizante, só ocorreu efeito significativo na análise de variância para
o elemento Zn, que também teve efeito na interação entre dose versus fertilizante,
que será desdobrado na Tabela 13.
As médias dos teores de macro e micronutrientes para a fonte de
variação dose estão apresentadas na Tabela 12, onde pode-se observar que
aplicando a dose recomendada, os teores de Mg, Pb e Cd apresentaram suas
médias superiores em comparação ao dobro da dose recomendada. Já quando
utilizou-se o dobro da dose, os teores de P, K e Cr, tiveram médias superiores em
relação ao uso da dose recomendada de adubação para esta cultura.
33
Tabela 12 – Valores médios dos teores de P, K, Ca, Mg, Zn, Cd, Pb e Cr, no solo, em
função da dose de fertilizante.
Tratamento
D1
D2
SO-P
21,13b
48,67a
SO-K
0,87b
1,37a
SO-Ca
2,64a
2,79a
SO-Mg
1,31a
1,10b
SO-Zn
3,85b
6,60a
SO-Cd
5,77a
5,27b
SO-Pb
27,39a
21,11b
SO-Cr
13,11b
31,27a
D1 – dose recomendada
D2 – dobro da dose recomendada
Observa-se na Tabela 12, que o D2 proporcionou aumento significativo do
elemento P, já para os elementos Cd e Pb ocorreu uma diminuição significativa,
semelhantes resultados encontrados por Gonzalez et al. (1992), avaliando metais
pesados de lodo de esgoto em diferentes tipos de solos, onde verifica-se uma
redução da disponibilidade de Cd na presença de argila rica em fosfato.
Trabalhando com cinzas que continham altos teores de metais pesados
provenientes de resíduos urbanos, Crannell et al. (2000), verificaram, após
aplicação de fosfato, redução da fração de Cd, Cu e Pb. Segundo Cotter-Howells
& Carporn (1996), o uso de fosfatos em solos contaminados com Pb pode reduzir
a disponibilidade deste elemento, graças à formação de fosfato de Pb.
A Comunidade Européia (CE), através do European Council Directive
estabeleceu os limites máximos a serem atingidos no solo (Quadro 3).
Quadro 3 - Teores máximos a serem atingidos no solo.
Elemento
Cádmio
Chumbo
Cromo
Máximo no solo
mg kg-1
1-3
50-300
100-150
Fonte: (SANTOS, 2007).
Observando o Quadro 3, para as concentrações encontradas no solo
(Tabela 12), contata-se que para ambas as doses utilizadas, apenas o Cd está
acima do padrão estabelecido, os teores de Cd encontrados no solo indicam
contaminação ambiental na área experimental.
Como pode ser visto, a utilização do P na redução da mobilidade de
metais em áreas já contaminadas é amplamente relatada na literatura, tendo o P
a capacidade de amenizar os efeitos tóxicos de Cu, Pb e Cd, tanto por aumentar
a adsorção, quanto por possibilitar a formação de compostos insolúveis
(PIERANGELI, 2004).
34
Tabela 13 – Desdobramento da interação fontes versus dose
de aplicação de fertilizantes sobre a análise de
solo para o elemento Zn.
FERT. / DOSE
Fert.A
Fert.B
Fert.C
Fert.D
Fert. SZn
Testemunha
D1
3,7 Ab
4,0 Ab
3,5 Ab
5,1 Aa
2,8 Ab
3,8 Aa
D2
6,40 Ba
10,70 Aa
6,56 Ba
5,80 Ba
5,10 Ba
5,00 Ba
Letras iguais minúsculas na horizontal e maiúscula na vertical, não
diferem entre si pelo teste de Tukey a 5%. Letra maiúscula referente a
fertilizantes para cada dose e letra minúscula referente as doses para
cada fertilizante.
Em se tratando da aplicação da dose recomendada (D1), observou-se
que não houve diferença significativa entre os fertilizantes, ou seja, todos
apresentaram o mesmo comportamento em relação à avaliação das médias. Já
para a aplicação do dobro da dose de adubação (D2), observou-se que o
fertilizante B teve a melhor média em relação aos demais (Tabela 13).
Na interação dose versus fertilizante em relação à dose recomendada de
adubação (D1) e o dobro (D2), para o elemento Zn, verificou-se no
desdobramento (Tabela 13), que os fertilizantes A, B, C, e SZn apresentaram
comportamento semelhante em relação aos fertilizantes, apresentando médias
maiores quando os tratamentos receberam o dobro da dose recomendada,
diferente do fertilizante D e testemunha que não apresentaram diferenças
significativas em relação a aplicação da dose recomendada e o dobro.
A absorção pelas plantas, em um solo com diversos metais pesados,
pode ser diferente da verificada com elementos isolados, em razão das diversas
interações entres eles, que podem ser independentes, antagonistas ou
sinergísticas, e as respostas das espécies ao excesso de metais pesados deve
ser diferenciada, em conseqüência da especiação desses elementos no solo
(BARCELÓ & POSCHENRIEDER, 1992).
35
6 CONCLUSÃO
Pelas condições de campo, em que foi realizado o referido experimento e
com base nos resultados obtidos, podem-se chegar às seguintes conclusões:
A aplicação de fertilizantes com micronutrientes, infelizmente mostrou uma
efetiva disponibilização de Cd, Pb e Cr para as plantas de soja e no solo utilizado,
em ambas condições de adubação utilizada (adubação recomendada e o dobro);
A aplicação do dobro da adubação recomendada, proporcionou elevação
da média dos componentes da produção e produtividade da soja, bem como os
teores de P, K, Zn e Cr no solo;
A aplicação da dose de adubação recomendada, proporcionou elevação da
média, em relação à utilização do dobro da recomendação de adubação, para os
teores foliares de Ca, Zn, Pb, Cr e os teores de Mg, Cd e Pb no solo;
A análise econômica deste trabalho, não demonstrou viabilidade ao uso do
fertilizante contendo Zn e também foi desfavorável economicamente ao uso do
dobro da recomendação de adubação para as condições experimentais utilizadas.
36
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